高速摄影及其应用

什么是高速摄影？

首先让我们看几幅令人震撼的摄影作品：

苹果被子弹击穿的瞬间

 炮弹飞出炮膛

多彩的牛奶

这些令人瞠目的精彩瞬间，用普通的摄影手段是无法记录的，他们都是“高速摄影”的杰作。

顾名思义，“高速摄影”，就是拍摄速度很快，曝光时间很短的一种摄影方法。但是，不同的历史时期，“高速摄影”的概念也是在不断变化的。

在摄影技术诞生的初期，由于感光材料的灵敏度很低，拍摄一张照片往往需要曝光数十分钟乃至几个小时，那个时候，凡以秒计的摄影都可算得上“高速”了。

第一次真正意义上的高速摄影是由英国化学家、语言学家及摄影先驱亨利·塔尔博特（Henry Talbot）完成的。1851年，塔尔博特将《伦敦时报》的一小块版面贴在一个轮子上，让轮子在一个暗室里快速旋转。当轮子旋转时，塔尔博特利用来自莱顿电瓶（这是一种能聚集电荷的容器，就是现在的电容器的前身）的闪光（速度为1／2000秒），拍摄了几平方厘米的原版面。最终结果是获得了清晰的图像，它好像是从一种静止的实体上拍下来的，但实际上却是运动中的实体（可惜，在网上未能检索到这幅具有历史意义的照片）。

目前一些普通的35毫米照相机已具有最高速度达1／4000秒的焦平面快门，发光时间在1／10000秒到1／25000秒之间的小型电子闪光也比比皆是，所以，现在所说的高速摄影起点就是数千分之一秒，在科技摄影领域，曝光时间在几亿分之一秒甚至几兆分之一秒的已不显见，已经诞生了每秒钟可连续拍摄6亿幅画面的高速摄影机。

注：本节文字资料参考了北京科委网站，图片搜集自国外网站。

高速摄影的应用

1、科研领域

高速摄影在科研领域应用非常广泛，常被用作记录分析物体的运动变化，甚至生物器官、微生物、分子的运动。

利用高速摄影记录汽车碰撞瞬间各部位的变化以及人体模型的受力状况，可生产出安全系数更高的汽车。人们先把碰撞的过程拍摄成电影，然后以很慢的速度放映，以便观察在碰撞期间车身如何变形，从而发现薄弱的部位。

工业上也缺少不了这种摄影技术，事实上，由于有了这种技术，人们才能够使一些生产过程得到改善，因为在这些生产过程中，速度是至关重要的。比如，在向玻璃瓶中灌饮料时，如果灌装速度过快，就可能导致容器破碎，但如果过程过于缓慢，那么成本就会提高。所以，为了看得更清楚一点，获得更科学的设计方案，必须拍一些照片，以显示出生产线上的薄弱环节。

这是一套用于分析焊接质量的高速摄影系统，利用摄影记录，可以改进生产工艺。 

用针刺破装满水的气球的情景，可以说明验证很多力学、材料学方面的科学理论。